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钢混组合结构梁柱节点施工工艺与质量控制

2019-09-10周荣斌王永雷

中国房地产业·中旬 2019年1期
关键词:施工工艺质量控制

周荣斌 王永雷

摘要:近年来,随着国民经济的发展,对工程建设也提出了新结构体系的要求,型钢混凝土组合结构就是其中之一。这种结构具有较大的延性,抗震性能增强,且易于施工。节点是连接梁、柱的关键部位。文章主要就钢混组合结构梁柱节点施工工艺与质量控制作了具体的探讨,以供大家学习交流。

关键词:钢混组合结构;梁柱节点;施工工艺;质量控制

在梁与柱进行连接的过程中,节点是非常重要的部分。节点能够传递梁与柱之间的内力,可以说节点是否安全将影响到结构是否能够正常的进行工作。因此,做好这方面的研究及处理是非常有必要的。

一、 型钢混凝土组合结构的特点

型钢混凝土结构是以型钢周围配置钢筋和浇筑钢筋混凝土的埋入式组合结构体系,这种结构体系在日本称之为钢骨混凝土结构(Steel Reinforced Concrete)。在英、美等西方国家称之为混凝土包钢结构(Steel Encased Concrete),在前苏联则称之为劲性钢筋混凝土结构。

由于型钢混凝土结构中的型钢与其外包混凝土结构共同工作,两类材料的强度都能得到充分利用。与钢筋混凝土结构相比,由于内埋了型钢而使结构承载力大为提高,且具有较大的延性,抗震性能好;此外,型钢在施工阶段可做为支架结构。与钢结构相比由于外包混凝土的约束,可以防止钢构件的局部失稳并提高构件的整体刚度,从而使钢材的强度得以充分利用,节省钢材;外包混凝土还能提高钢构件的耐火性和耐久性。由于型钢混凝土结构具有许多优点,因而在许多国家得到了广泛应用。

二、节点构造的形式

根据结构的不同,我们将节点分为以下几种形式。

(一)梁是钢筋混凝土,柱是型钢混凝土

目前,使用钢筋混凝土与型钢混凝土相配合的建筑较多,因为钢筋混凝土造价相对较低,对于这类的梁与柱之间节点的研究也相对的较多,大多数是研究钢筋混凝土梁中在节点的区域内纵筋的连接方面。

钢筋混凝土的梁与型钢混凝土的柱之间的节点,梁的钢筋要通过柱的型钢的两侧,梁中的钢筋与柱中的型钢相交时,钢筋要在型钢的两侧断开,但是在柱的边缘进行焊接。同时,在柱的型钢边缘,钢筋要设置加劲肋,加劲肋不能设置的过长,只需要在局部进行设置就可以。对于设置的加劲肋,要使其强度大于梁的钢筋在进行换算之后达到的强度,这样能够保障拉力进行可靠有效的传递,防止柱中的型钢边缘发生弯曲。

(二)梁是型钢混凝土,柱是型钢混凝土

在这种情况下,柱中的型钢要贯通于节点,梁中的型钢同样在柱中型钢的两侧进行断开,在柱中的型钢边缘进行焊接固定。对于相对较窄的梁,梁中的型钢可以从柱中型钢的内侧通过,但是这种方式在施工中较为复杂。

在梁与柱之间的节点处的型钢两侧以及梁中的型钢上翼以及下翼的边缘设置柱的加劲肋,保障梁的拉力能够安全的传到节点,防止柱中的型钢发生弯曲。加劲肋同样不能设置的过长,只在柱中的型钢边缘的局部进行设置。

(三)梁是型钢混凝土,柱是钢筋混凝土

在这种情况下,梁与柱之间的节点在进行连接时,梁中的型钢可以直接通过节点,梁的筋要贯通,而柱中的筋要在梁中的型钢两侧通过。

在这种结构中,要进行交叉的斜筋配置,梁与柱之间的节点区域中的裂度与节点对角线相平行,而通常的结构中水平的箍筋在配置时与裂缝之间存在一定的角度,效能也会随之降低。在框架的节点中进行交叉的钢筋配置,能够将节点的抗剪力的承载力有效的提高。具体的方法是将下层的楼柱中间竖向的钢筋进行弯折,弯折的方向是节点区域中对边的位置,依据上层竖向的钢筋接头的位置以及类型,延伸出一段长度进行搭接或者是焊接。

三、施工质量控制措施

(一)原材料

用于工程的材料必须有检测复试报告和出厂合格证,复试检测不合格的材料严禁用于工程,包括加工钢构件用的钢板、套筒、栓钉、主体结构用的钢筋、混凝土等。严格控制钢构件出厂检查和进场验收两道关,钢构件焊接质量和外观满足相关验收规范及设计要求后方可出厂和安装,不满足要求的坚决不予出厂或退货。

(二)施工测量

利用全站仪将图纸上型钢构件的坐标点位精确的放样到施工现场,做为整体控制网。使用钢尺对位置点进行测量时,用水准仪协助控制尺子两端水平,拉尺用力均匀一致,距离测量均采用来回两次拉尺的方法。利用周边构件如混凝土柱等,将标高引至其上,构件吊运时均由该点直接用钢卷尺向上量测,利用水准仪往返测量与基准标高校核。垂直度则利用经纬仪观测型钢棱角来进行控制。

(三)型钢构件安装

分件吊装型钢梁、柱等构件,待安装就位后及时进行矫正、固定。当天安装的钢构件应形成稳定的空间体系。在钢构件起吊及就位处采用垫木板等方法保护构件边角以免破坏。构件吊至就位位置上方200mm处,先使其稳定,对准螺栓孔缓慢下落,下落过程中应避免磕碰丝口,落实后及时調整其轴线位置、标高、垂直度。调整完毕后,用螺栓拧紧固定,同时安装临时固定的构件。高强度螺栓先进行初拧,初拧合格后做出标记,然后按从中间向两端的顺序依次紧固螺栓。若个别螺栓连接孔出现偏孔现象,应采用微型砂轮磨光机或人工挫销进行修正。

(四) 钢筋绑扎

在对型钢混凝土组合结构梁进行钢筋绑扎时,必须先定位,安装主筋,接着再套箍筋、钢筋等,待准备工作全部做好后便进行合模。柱主筋在进行连接的过程中,注意主筋连接应通过柱外连续对钢筋作相应的绑扎连接,主筋插人箍筋内必须采取由上向下的方式,并与下部接头连接。在主筋连接好后,必须及时作进一步的全面绑扎。如果有内层钢筋,则需先将内层钢筋进行连接,再对外层钢筋进行连接。

(五) 模板搭设

型钢梁截面尺寸一般比较大,模板支撑体系需经过计算,确定支撑架体的横纵向间距及梁侧对拉螺栓的排距和间距,按规范要求增加构造措施。由于梁内型钢的影响,对拉螺栓无法直接穿过型钢梁,在征得设计院同意的前提下可采用将对拉螺栓分成两部分对称焊接到型钢梁腹板上,从而对梁模板进行固定。对于跨度较大的型钢梁,应按设计要求起拱,若设计无具体要求,起拱高度一般为跨度的1/1000~3/1000,其中考虑到型钢梁下支撑脚手架易产生挠度,型钢梁起拱高度还可以再增大一些。

(六)混凝土施工

由于劲性混凝土中钢筋一般过密,因此混凝土振捣时应尽量减少碰振钢筋、型钢、模板、吊环及预埋件等现象。振捣混凝土时不能漏振,也不得过振。混凝土的振捣随浇随振捣,振捣棒垂直插入混凝土中,插入到下层尚未初凝的混凝土中约50~100mm,以使上下层混凝土互相结合紧密;操作时要做到快插慢拔,以免发生分层离析现象或空洞现象。振捣器的插点要均匀排列,排列方式采用行列式和交错式两种,由振捣手灵活掌握。插点间距不超过40cm,振捣器距模板宜大于20cm。为保证已浇筑好的混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度和耐久性,防止产生收缩和温度裂缝,必须认真做好养护工作。由于劲性混凝土梁通常跨度较大,因此劲性混凝土应严格拆模强度,同时已拆除模板及支撑的结构,应在混凝土达到设计强度后方能承受全部设计荷载,施工中严禁超载使用。

四、结语:

总之,型钢混凝土的梁柱节点关系着整个工程的质量,因此不仅要选择科学合理的设计方案,更要重视施工过程各个环节的质量控制,充分发挥型钢混凝土结构形式的优势。

参考文献:

[1]李晓龙.钢结构架梁柱连接施工[J].黑龙江科技信息.2016(10).

[2]杨家才.型钢混凝土结构施工技术[J].科技资讯.2015(12).

[3]都书巍.型钢混凝土结构梁柱节点优化与深化设计[J].建筑科技情报,2015(2).

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